为微处理器核心供电

W)提供 3A 电流，而功率损失仅为 900 mW。再加上控制电路消耗的 3mA 电流（控制电路电压为 5V），总的功率损耗只有 915 mW，因此可以采用很多封装形式。使用这些新型 LDO 稳压器，最佳策略就成了找到并利用电路板上的最低电压。标准封装的线性稳压器一般都比开关稳压器更便宜、更小，使用也更方便。
　　可以用以下公式确定应用的功耗对散热方式的要求：θ_JA=(T_J-T_A)/P_LOSS，其中θ_JA 为封装的热阻；T_J为 I_C 的最大结温（一般为 125°C），T_A 为紧贴 I_C的环境温度（系统的内部环境）。在本例中，T_A为 30℃（大致的室内温度），T_J 为 125℃。计算出方案所需θ_JA后，将其与LDO 数据表中的封装进行比较，选定一种封装形式。数据表中封装的θ_JA必须等于或小于计算出的θ_JA值，否则结温可能会超出设定的最大值。
　　现在，我们已经计算了某个线性稳压方案的功率损失，并且确定了用于散热的封装形式。下面要考虑一下功耗和效率对电池寿命的影响。电池寿命一般用毫安小时（mAh）来表示。可以粗略地认为一节 100 mAh 的电池可以提供 10 个小时的 10 mA 电流，或提供一个小时的 100 mA 电流。（当然许多因素可以影响或降低这一数值。）
　　如果 IC 核心需要 100 mA 电流，则无论输入电压或输出电压如何，线性稳压器都必须通过它的传输晶体管供给 100 mA电流。但是，开关稳压器可以通过控制传输晶体管的导通时间（占空比）来减少对输入端平均输入电流的需求。在大多数情况下，开关稳压器效率都高于 LDO，因为它的输入电流是可以减小的，所以对那些需要高效率并对热量敏感的应用来说，开关稳压器方案更具吸引力。
　　关于线性稳压器有一个最后要注意的问题：如果核心电压是 1.2V，应确定它是否能承受更高的电压。市面上大多数的线性稳压器都使用标准的带隙基准源，它的最低输出电压极限是大约 1.25V。如果核心可以承受稍高的电压，可以选择的器件范围就宽多了，通常成本会更低。
　　现在，已经清楚了线性稳压方案的参数，如效率、功耗、压降以及封装。第三步查看一下开关稳压器。前面提到过的新型 LDO 稳压器电压降已经大幅减小，某些情况下已接近了开关稳压器的效率，拓宽了它们的应用范围。然而，开关稳压器总体上效率仍然更高，也有许多种类可供选择。

　　先来比较一下开关稳压器的与线性稳压器的效率。图 5 显示了计算出的效率曲线，它们分别是一个同步开关稳压器、一个异步开关稳压器和一个线性稳压器，条件均为 1.2V 输出电压，输出电流范围为 50 mA 至 5A。当输入电压从 3.3V 降至 2.5V 和 1.5V 时，异步开关稳压器和线性稳压器的效率均有较大提高。对线性稳压器，效率大致为 VOUT/VIN，所以当输入电压降为 1.5V 时，效率大约提高 35% 至 80%，接近开关稳压器的效率。异步开关稳压器的效率增加约 10%，因为当输入电压下降时，占空比增加，传输晶体管导通的时间多于二极管，这就需要更高的固定电压降（本例为 0.5V）。应记住这些效率只是理论值。在实际应用中，由于开关稳压器有传输晶体管和电感的压降，从 1.5V 可能得不到 1.2V 电压，此时 LDO 稳压器就更具吸引力了。
　　现在，注意一下低输出电压条件下开关稳压器的效率，以及两种主要开关稳压器（同步和异步）之间的比较评定。开关稳压器效率较高是因为它们降低了对电源电流的需求。对线性稳压器，传输晶体管总是导通的，多余的能量(V_DIFF×I_OUT)都以热能形式散发出去。但是，开关稳压器可以把这个多余的能量储存在输出端的电感和电容中。负载可以从这里汲取能量，直至下一个开关周期刷新它们。由于开关稳压器是储存能量而不是浪费掉它们，因此降低了平均输入电流，提高了效率。

　　异步稳压器使用一个三极管和一个二极管来完成能量传输过程（图 6）。在周期的第一部分，三极管将能量从源头送给负载和 LC 滤波器。当三极管截止时，正向偏置的二极管使 LC 中储存的能量流向负载，完成周期的剩余部分。由于二极管导通需要较高的正偏电压，所以最好是尽量使传输晶体管导通时间加长，以提高效率。但不幸的是，低输出电压经常会产生短的占空周期。
　　同步稳压器用另一个三极管替代了异步稳压器中的二极管。这支三极管的电压降低于二极管，于是效率高于异步开关稳压器。但轻载时则是一个例外，因为此时低导通电阻对系统效率提升作用不大，但仍要开关同步 FET 管。图 5 显示了这一效应。当 I_OUT 接近 0A 时，同步 FET 的开关损耗明显降低了效率。
　　一般而言，在需要低占空因数、大输出电流或低输出电压的情况下（如为处理器核心供电的情况），同步稳压器的效率仍然高于异步稳压器。
　　许多开关稳压器有在轻载时提高同步稳压效率的功能。有些可以跳过脉冲或降低开关频率，使开关动

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